java面向对象进阶进阶篇--《包和final》

一、前言

今天还是面向对象相关知识点的分享，包是写小型项目时不可或缺的存在，final关键字用的地方不算太多。idea会提示我们导包，有时会自动导包，确实十分方便。但是我们也不能不会自己去导包。

面向对象篇不出意外的话本周就要结束了。希望大家多多支持。

二、包

在Java中，包（Package）是一种组织和管理类及其他资源的机制。

1. 组织类和资源

包提供了一种层次化的结构，用于组织Java类和其他资源文件。通过包，可以将相关联的类和接口组织在一起，形成一个逻辑上的单元。

2. 命名空间管理

包在Java中还用于管理命名空间（Namespace）。每个包中的类都具有唯一的全限定名（Fully Qualified Name），这包括包名和类名。这种命名空间的分隔避免了不同包中类名冲突的问题。

3. 访问控制

Java中的包也与访问控制密切相关。类可以通过public、protected、private和默认访问（不使用关键字修饰）来定义其可见性。包访问权限（default）指的是同一个包中的其他类可以访问该类的包级私有成员。

4. 包路径

包在文件系统中以文件夹的形式存在。例如，包com.example.util通常对应于文件系统中的路径com/example/util/。这种结构使得Java编译器和虚拟机可以找到并加载正确的类文件。

5. 包的声明

在Java源文件的开头，通过package语句来声明类所属的包。例如：

package com.example.util;

public class StringUtil {
    // 类定义
}

6. 导入其他包

Java中使用import语句来导入其他包中的类，以便在当前文件中使用这些类而不必使用其全限定名。例如：

package com.example.app;

import com.example.util.StringUtil;

public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        String message = "Hello, World!";
        String reversed = StringUtil.reverse(message);
        System.out.println(reversed);
    }
}

7. 标准库和第三方库

Java标准库（Java Standard Library）和第三方库通常也通过包的形式来组织。这使得开发人员可以轻松地使用和管理大量的类和资源。

注：使用其他类的规则

• 使用同一个包中的类时，不需要导包。
• 使用java.lang包中的类时，不需要导包。（例如：String）
• 其他情况都需要导包
• 如果同时使用两个包中的同名类，需要用全类名

示例：

使用其他包中的类，千万别忘了导包！！！

三、final

在Java中，final关键字可以用来修饰类、方法和变量，具有不同的作用和语义，final 关键字在Java中用于限制类、方法和变量的修改或继承，是Java语言中的重要保护和优化机制之一。

1. final 修饰类

当用 final 修饰一个类时，表示这个类是最终类，即不能被继承。这样的类不能有子类。示例：

final class FinalClass {
    // 类定义
}

2. final 修饰方法

当用 final 修饰一个方法时，表示这个方法是最终方法，不能被子类重写（override）。这在设计模式中有时用于确保方法的实现不被修改或覆盖。示例：

class Parent {
    public final void finalMethod() {
        // 方法定义
    }
}

class Child extends Parent {
    // 编译错误：finalMethod() 在 Parent 中已经是 final，不能被重写
}

3. final 修饰变量

在Java中，final 可以修饰变量，有以下几种情况：

• 修饰成员变量（字段） ：如果用 final 修饰一个成员变量，表示这个变量是一个常量，只能被赋值一次。如果是基本数据类型，一旦被赋值后就不能再改变其值；如果是引用类型，则表示该引用不能再指向另一个对象，但对象本身是可以修改的。示例：

  class MyClass {
      final int constantVar = 10; // 常量成员变量
  
      public void changeVar() {
          // 编译错误：不能修改 final 变量的值
          constantVar = 20;
      }
  }

• 修饰局部变量 ：在方法或者代码块内部使用 final 修饰局部变量，表示该变量只能赋值一次。这在多线程环境或者匿名内部类中比较有用。示例：

  public void method() {
      final int localVar = 100; // 常量局部变量
  
      // 编译错误：不能再次赋值
      localVar = 200;
  }

其他注意事项：

• final 修饰的类不能被继承，这种类的设计主要用于安全或性能考虑，避免被修改或者继承后破坏其设计。

• final 修饰的方法不能被重写，这可以确保方法的行为在子类中不会被修改。

• final 修饰的变量在赋值后不能再次修改其值，确保其值的不可变性。

示例：

类

方法

变量

四、常量

在Java中，常量指的是在程序运行期间值不会发生改变的变量。常量是程序中一种重要的编程元素，它们提供了一种稳定的、不可变的值，有助于代码的健壮性和可维护性。

使用 final 关键字

通过 final 关键字可以定义常量，可以是类常量（静态常量）或实例常量（成员变量）。final 常量必须在声明时进行初始化，并且不能再次赋值。示例：

• 类常量示例：

  public class Constants {
      public static final int MAX_SIZE = 100;
      public static final String APP_NAME = "MyApp";
  }

  在其他类中可以直接通过 Constants.MAX_SIZE 和 Constants.APP_NAME 来访问这些常量。

• 实例常量示例：

  public class MyClass {
      public final int MAX_CONNECTIONS = 10;
      public final String DEFAULT_NAME = "John Doe";
  }

  这些实例常量在每个实例化的对象中都有自己的副本，但值是不可变的。

2. 使用 static final 定义常量

在类级别定义常量时，通常使用 static final 关键字组合。这种方式定义的常量在整个类的生命周期内只有一个副本，所有实例共享。示例：

public class Config {
    public static final String DATABASE_URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydatabase";
    public static final int MAX_THREADS = 50;
}

这样定义的常量可以通过 Config.DATABASE_URL 和 Config.MAX_THREADS 访问。

3. 枚举类型

Java中的枚举类型也可以用来定义常量，每个枚举常量都是一个实例对象，它们是不可修改的。示例：

public enum Day {
    MONDAY, TUESDAY, WEDNESDAY, THURSDAY, FRIDAY, SATURDAY, SUNDAY
}

在代码中使用枚举常量时，例如 Day.MONDAY，它表示一个固定的、不可变的值。

4. 字面值常量

Java中的字面值常量指的是直接写在代码中的数值或字符串，它们在编译时就已经确定了其值，不会发生改变。例如：

int num = 42; // 42 是一个字面值常量
String name = "Alice"; // "Alice" 是一个字面值常量

这些常量的值在程序运行期间是不可修改的。

使用常量的好处：

• 代码可读性和维护性：通过命名常量，可以提高代码的可读性和可维护性，减少了魔法数值或字符串的使用。

• 安全性和稳定性：常量一旦定义后不能被修改，可以在一定程度上保证程序的安全性和稳定性。

注：记录的地址值不能发生改变，内部属性可以改变。